Einige der ersten Forscher auf dem Gebiet der Psychophysiologie, die die Wechselwirkungen zwischen Herz und Gehirn untersuchten, waren John und Beatrice Lacey. Während ihrer 20-jährigen Forschung in den 1960er und 70er Jahren beobachteten sie, dass das Herz mit dem Gehirn auf eine Weise kommuniziert, die einen erheblichen Einfluss darauf hat, wie wir die Welt wahrnehmen und darauf reagieren.
Nach Ansicht des Physiologen und Forschers Walter Bradford Cannon gibt uns der mobilisierende Teil des Nervensystems (Sympathikus) Energie für Kampf oder Flucht, wenn wir erregt sind, was durch eine Erhöhung der Herzfrequenz angezeigt wird, und in ruhigeren Momenten der beruhigende Teil des Nervensystems (Parasympathikus) beruhigt uns und verlangsamt den Herzschlag.
Cannon glaubte, dass sich das autonome Nervensystem und alle damit verbundenen physiologischen Reaktionen im Einklang mit der Reaktion des Gehirns auf einen bestimmten Reiz oder eine Herausforderung bewegten. Vermutlich werden alle unsere inneren Systeme gemeinsam aktiviert, wenn wir erregt sind, und beruhigen sich gemeinsam, wenn wir in Ruhe sind, und das Gehirn steuert den gesamten Vorgang.
Cannon führte auch das Konzept der Homöostase ein. Seitdem basiert das Studium der Physiologie auf dem Prinzip, dass alle Zellen, Gewebe und Organe streben danach, einen statischen oder konstanten Steady-State-Zustand aufrechtzuerhalten. Mit der Einführung von Signalverarbeitungstechnologien, die kontinuierliche Daten über die Zeit von physiologischen Prozessen wie Herzfrequenz (HR), Blutdruck (BP) und Nervenaktivität erfassen können, ist jedoch deutlich geworden, dass biologische Prozesse komplex und nichtlinear variieren Wege, auch während sogenannter stationärer Bedingungen.
Diese Beobachtungen haben zu dem Verständnis geführt, dass eine gesunde, optimale Funktion das Ergebnis kontinuierlicher, dynamischer, bidirektionaler Wechselwirkungen zwischen mehreren neuralen, hormonellen und mechanischen Kontrollsystemen auf lokaler und zentraler Ebene ist.
Zusammengenommen sind diese dynamischen und miteinander verbundenen physiologischen und psychologischen Regulationssysteme niemals wirklich in Ruhe und sicherlich niemals statisch. Mit der Einführung von Signalverarbeitungstechnologien, die kontinuierliche Daten über die Zeit von physiologischen Prozessen wie Herzfrequenz (HR), Blutdruck (BP) und Nervenaktivität erfassen können, ist deutlich geworden, dass biologische Prozesse auf komplexe und nichtlineare Weise variieren, auch während sogenannter stationärer Bedingungen.
Heute wissen wir zum Beispiel, dass der normale Ruherhythmus des Herzens sehr variabel und nicht monoton regelmäßig ist, wie dies viele Jahre weit verbreitet war. Dies wird im Abschnitt über die Herzratenvariabilität (HRV) weiter besprochen.
Die Laceys stellten fest, dass das von Cannon vorgeschlagene Modell nur teilweise dem tatsächlichen physiologischen Verhalten entsprach. Als sich ihre Forschung weiterentwickelte, stellten sie fest, dass insbesondere das Herz eine eigene Logik zu haben schien, die häufig von der Richtung der Aktivität des autonomen Nervensystems abwich.
Das Herz verhielt sich, als hätte es seinen eigenen Kopf. Darüber hinaus schien das Herz bedeutungsvolle Botschaften an das Gehirn zu senden, die das Gehirn nicht nur verstand, sondern auch befolgte. Noch faszinierender war, dass es so aussah, als ob diese Botschaften die Wahrnehmung, das Verhalten und die Leistung einer Person beeinflussen könnten. Die Laceys identifizierten einen neuralen Weg und Mechanismus, durch den Eingaben vom Herzen zum Gehirn die elektrische Aktivität des Gehirns hemmen oder erleichtern könnten.
Dann, 1974, legte es nahe, dass das Herz und das Nervensystem nicht einfach den Anweisungen des Gehirns folgten, wie Cannon gedacht hatte. Vielmehr waren das vegetative Nervensystem und die Kommunikation zwischen Herz und Gehirn viel komplexer, und das Herz schien eine eigene Art von Logik zu haben und unabhängig von den vom Gehirn gesendeten Signalen zu handeln.
Während sich die Forschung von Laceys auf die Aktivität konzentrierte, die innerhalb eines einzelnen Herzzyklus auftritt, konnten sie auch bestätigen, dass die kardiovaskuläre Aktivität die Wahrnehmung und die kognitive Leistung beeinflusst, aber es gab immer noch einige Unstimmigkeiten in den Ergebnissen.
Diese Ungereimtheiten wurden in Deutschland von Velden und Wölk gelöst, die später zeigten, dass die kognitive Leistung während des gesamten Herzzyklus in einem Rhythmus von etwa 10 Hertz schwankte. Sie zeigten, dass die Modulation der kortikalen Funktion aus aufsteigenden kardiovaskulären Eingängen auf Neuronen im Thalamus resultiert, die die kortikale Aktivität global synchronisieren.
Ein wichtiger Aspekt ihrer Arbeit war die Erkenntnis, dass das Muster und die Stabilität des Herzrhythmus der afferenten (aufsteigenden) Eingaben und nicht die Anzahl der neuralen Bursts innerhalb des Herzzyklus für die Modulation der Thalamusaktivität wichtig sind, was wiederum globale Auswirkungen auf die Gehirnfunktion hat.
Neurokardiologie: Das Gehirn auf dem Herzen
Während die Laceys ihre Forschungen in Psychophysiologie durchführten, schloss sich eine kleine Gruppe von Kardiologen mit einer Gruppe von Neurophysiologen und Neuroanatomen zusammen, um Bereiche von gemeinsamem Interesse zu erforschen. Dies war der Beginn der neuen Disziplin, die heute Neurokardiologie heißt . Eine ihrer ersten Erkenntnisse ist, dass das Herz über ein komplexes neuronales Netzwerk verfügt, das ausreichend umfangreich ist, um als Gehirn am Herzen charakterisiert zu werden (Abbildung 1.2)
Das Herz-Gehirn, wie es allgemein genannt wird, oder intrinsisches Herznervensystem, ist ein kompliziertes Netzwerk aus komplexen Ganglien, Neurotransmittern, Proteinen und Stützzellen, die gleichen wie die des Gehirns im Kopf. Die neuralen Schaltkreise des Herz-Gehirns ermöglichen es ihm, unabhängig vom Schädelhirn zu lernen, sich zu erinnern, Entscheidungen zu treffen und sogar zu fühlen und zu spüren.
Absteigende Aktivität vom Gehirn im Kopf über die sympathischen und parasympathischen Äste des ANS wird in das intrinsische Nervensystem des Herzens integriert, zusammen mit Signalen, die von sensorischen Neuronen im Herzen stammen, die Druck, Herzfrequenz, Herzrhythmus und Hormone erfassen.
Die Anatomie und Funktionen des intrinsischen Herznervensystems und seine Verbindungen mit dem Gehirn wurden von Neurokardiologen ausgiebig erforscht. In Bezug auf die Herz-Hirn-Kommunikation ist allgemein bekannt, dass die efferenten (absteigenden) Bahnen im autonomen Nervensystem an der Regulation des Herzens beteiligt sind. Es wird jedoch weniger geschätzt, dass die Mehrheit der Fasern in den Vagusnerven afferenter (aufsteigender) Natur sind.
Darüber hinaus sind mehr dieser aufsteigenden Nervenbahnen mit dem Herzen (und dem kardiovaskulären System) verbunden als mit irgendeinem anderen Organ. Das bedeutet, dass das Herz mehr Informationen an das Gehirn sendet als das Gehirn an das Herz. Neuere Forschungen zeigen, dass die neuronalen Interaktionen zwischen Herz und Gehirn komplexer sind als bisher angenommen. Darüber hinaus hat das intrinsische Herznervensystem sowohl Kurzzeit- als auch Langzeitgedächtnisfunktionen und kann unabhängig von zentralen neuronalen Befehlen arbeiten.
Sobald die Informationen vom intrinsischen Nervensystem des Herzens verarbeitet wurden, werden die entsprechenden Signale an den Sinusknoten des Herzens und an andere Gewebe im Herzen gesendet. Somit spielt das intrinsische Nervensystem des Herzens unter normalen physiologischen Bedingungen eine wichtige Rolle bei einem Großteil der routinemäßigen Steuerung der Herzfunktion, unabhängig vom Zentralnervensystem.
Das intrinsische Nervensystem des Herzens ist für die Aufrechterhaltung der kardiovaskulären Stabilität und Effizienz von entscheidender Bedeutung, und ohne es kann das Herz nicht richtig funktionieren. Die neurale Ausgabe oder Botschaften des intrinsischen Herznervensystems wandern über aufsteigende Bahnen sowohl in der Wirbelsäule als auch in den Vagusnerven zum Gehirn, wo sie zu Medulla, Hypothalamus, Thalamus und Amygdala und dann zur Großhirnrinde wandern. Die Nervenbahnen zwischen Herz und Gehirn sind in Abbildung 1.3 dargestellt und die primären afferenten Bahnen im Gehirn sind in Abbildung 1.4 dargestellt.
Wären die Existenz des intrinsischen Herznervensystems und die Komplexität der neuronalen Kommunikation zwischen Herz und Gehirn bekannt gewesen, als die Laceys ihre Paradigmenwechsel-Forschung durchführten, wären ihre Theorien und Daten wahrscheinlich viel früher akzeptiert worden. Ihre Einsicht, ihr rigoroses Experimentieren und ihr Mut, den Daten zu folgen, wohin sie sie führten, obwohl dies nicht den tief verwurzelten Überzeugungen der wissenschaftlichen Gemeinschaft ihrer Zeit entsprach, waren entscheidend für das Verständnis der Herz-Hirn-Verbindung.
Ihre Forschung spielte eine wichtige Rolle bei der Aufklärung der grundlegenden physiologischen und psychologischen Prozesse, die Herz und Gehirn sowie Geist und Körper verbinden. 1977 erklärte Dr. Francis Waldropin, Direktor des National Institute of Mental Health, in einem Übersichtsartikel über die Arbeit von Laceys: „ Ihre komplizierten und sorgfältigen Verfahren, kombiniert mit ihren gewagten Theorien, haben Arbeiten hervorgebracht, die sowohl Kontroversen ausgelöst als auch vielversprechend gemacht haben. Langfristig kann uns ihre Forschung viel darüber sagen, was jeden von uns zu einer ganzen Person macht, und möglicherweise Techniken vorschlagen, die eine gestresste Person wieder gesund machen können.“
Das Herz als Hormondrüse
Zusätzlich zu seinen umfangreichen neurologischen Wechselwirkungen kommuniziert das Herz auch biochemisch über die von ihm produzierten Hormone mit dem Gehirn und dem Körper. Obwohl es normalerweise nicht als endokrine Drüse angesehen wird, produziert und sondert das Herz tatsächlich eine Reihe von Hormonen und Neurotransmittern ab, die einen weitreichenden Einfluss auf den Körper als Ganzes haben.
Das Herz wurde 1983 als Teil des Hormonsystems neu klassifiziert, als ein neues Hormon entdeckt wurde, das von den Vorhöfen des Herzens produziert und ausgeschieden wird. Dieses Hormon hat verschiedene Namen – atrialer natriuretischer Faktor (ANF), atriales natriuretisches Peptid (ANP) und atriales Peptid.
Es trägt den Spitznamen Gleichgewichtshormon und spielt eine wichtige Rolle im Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt und hilft, die Blutgefäße, Nieren, Nebennieren und viele Regulationszentren im Gehirn zu regulieren. Erhöhtes atriales Peptid hemmt die Freisetzung von Stresshormonen, reduziert den sympathischen Abfluss und scheint mit dem Immunsystem zu interagieren. Noch faszinierender ist, dass Experimente darauf hindeuten, dass atriale Peptide die Motivation und Motivation beeinflussen könnenVerhalten.
Später wurde entdeckt, dass das Herz Zellen enthält, die Katecholamine (Noradrenalin, Adrenalin und Dopamin) synthetisieren und freisetzen, die Neurotransmitter sind, von denen früher angenommen wurde, dass sie nur von Neuronen im Gehirn und den Ganglien produziert werden. Kürzlich wurde entdeckt, dass das Herz auch Oxytocin herstellt und absondert, das als Neurotransmitter wirken kann und allgemein als Liebes- oder Sozialbindungshormon bezeichnet wird.
Über seine wohlbekannten Funktionen bei der Geburt und Stillzeit hinaus hat sich gezeigt, dass Oxytocin auch an Kognition, Toleranz, Vertrauen und Freundschaft und dem Aufbau dauerhafter Paarbindungen beteiligt ist. Bemerkenswerterweise liegen die im Herzen produzierten Konzentrationen von Oxytocin im gleichen Bereich wie die im Gehirn produzierten.
Fortsetzung folgt…
Quellen: PublicDomain/heartmath.org am 16.07.2022